Flexion compuesta, estructuras metálicas

OBRA DE ARQUITECTURA
Morfología
Belleza
Funcionalidad
Destino de la
Obra
SISTEMA
ESTRUCTURAL
Resistencia
Solidez
FLEXIÓN
COMPUESTA
E1 Cátedra Canciani
Elaborado por Arq. Marcela Patricia Suárez
FADU – UBA 2015
FLEXIÓN COMPUESTA
Flexión + Solicitación Axil
σ
Tensiones normales
Flexo-tracción o flexo-compresión
TENSIONES
σ
NORMALES a la SECCIÓN
operan en solicitación
axil
y
flexión
TENSIONES
σ
NORMALES
a la SECCIÓN
Solicitación
axil
TENSIONES
σ
NORMALES
Carga distribuida q (t/m)
a la SECCIÓN
eje de la pieza
FLEXIÓN
Resiste el brazo elástico
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA
FLEXION
PLANA
Ri es resultante izq. (a un lado de la sección),
es paralela al plano de la sección,
coincide con un eje principal de inercia,
G
y también
TRABAJA A FLEXION Y CORTE
FLEXION SIMPLE NORMAL
F.S.N
Una sección trabaja a la FLEXION PURA,
cuando la Resultante de las fuerzas a un lado,
es un par contenido en un plano
a la sección
línea de fuerzas: lf
σ
Y max
Ri
Y: distancia entre el eje neutro y la fibra de
mayor tensión
σ que se está calculando
•
SOLICITACION AXIL DE COMPRESION
ESTRUCTURAS DE COMPRESIÓN
acción N
resistencia
interna
Fibras
Comprimidas Elemento Axiles
SOLICITACIÓN AXIL DE COMPRESIÓN
…….baricéntrica
excéntrica
FLEXIÓN COMPUESTA
Flexión y solicitación axil
• De la Teoría a la práctica
Verificar secciones
en una sección estructural: LA TENSION DE TRABAJO
deberá ser ≤ TENSION ADMISIBLE
σt ≤ σ adm
FORMULA BÁSICA DE FLEXIÓN COMPUESTA.
σ(kg/cm ) =
2
Mº(kgcm)
+-
Wx
- (w)
N(kg)
-+
F (cm )
2
≤
σadm
FORMULA BÁSICA DE FLEXIÓN COMPUESTA.
σ(kg/cm ) =
2
-
Mº(kgcm)
Wx
N(kg)
ω
-
≤
σadm
(cm2)
PARA FLEXO – COMPRESIÓN con pandeo
•
FLEXION COMPUESTA
F.C.N
Una sección trabaja a la FLEXION COMPUESTA,
cuando la Resultante de las fuerzas a un lado,
es una Fuerza F
al plano de la sección, y no pasa por G
σ
σ
-N
Y max
G
+
=
Y: distancia entre el eje neutro y la fibra de
línea de fuerzas: lf
mayor tensión
σ que se está calculando
Fuerza dentro
del
Núcleo Central
COLUMNAS CON EXCENTRICIDAD DEBIDA A CARGAS
DATOS
P.N.dobleT usado
• IPN Diagramas de tensiones σ
σ= Mmax / Wx
σ = N/F σ= ‐ Mmax / Wx - N/F
VIGA SIMPLEMENTE APOYADA CORTE
τ
τ
τ
d
218,6
• 0,9
2
tensión tau de corte
τ
tensiones tangenciales o de
resbalamiento
• IPN Diagramas de tensiones
σ
356 kg/cm2
18 cm
τ= 219 kg/cm
2
σ
10 cm
356 kg/cm2
• σ = Mmax / Wx
• τ= Qmax. Sx /Jx.d
FLEXION COMPUESTA
cargas
FLEXO COMPRESION
sección - diagramas de tensiones
E
J
E
N
E
U
T
R
O
FLEXION COMPUESTA
FLEXO COMPRESION
Dimensionamiento y Verificación
± Flexión ± Solicitación axil ≤ Tensión admisible del material
± Flexión ± Solic. axil de compresión ≤ Tensión admisible en la sección
Datos: de esfuerzos característicos
N = - 1350 kg
M max = 675 kgm
Qmax = 900 kg
PN dobleT Nº 50 (alas 25)
por predimensionado
Predimensionado a
SOLICITACIÓN AXIL
• 0,9
d
ζ
218,6
ζ
ζ
2
Tensión tau de corte
ζ
• IPN Diagramas de tensiones σ
σ= Mmax / Wx
σ = N/F σ= ‐ Mmax / Wx - N/F
Elementos estructurales
Flexión compuesta
detalles constructivos imágenes de obras
Detalles constructivos
perfilería de acero
Columna
flexocomprimida
Pequeña excentricidad
Gran esbeltez
λ
Estación de ómnibus
Rosario
PÓRTICO DE ANDEN
ESTRUCTURA METÁLICA
P.N.doble T
Estación de ómnibus
Rosario
PÓRTICO DE ANDEN
ESTRUCTURA METÁLICA
P.N.doble T
Estación de ómnibus Rosario
PÓRTICO DE ANDEN
ESTRUCTURA METÁLICA
P.N.dobleT
unión de perfiles
1125 Kg
450 Kg
1575 Kg
125 kgm
ESTACIÓN DE SERVICIO
Ciudad de BUENOS AIRES
ESTRUCTURA METALICA
unión de 2 PERFILES U
COLUMNA FLEXOCOMPRIMIDA
SECCION COMPUESTA POR
2 PERFILES U
Método de cálculo: aplicación del Teorema de Steiner
FLEXIÓN COMPUESTA
• Estructura Metálica
• Sistema de cubierta:
• Sistema de apoyos: • columnas circulares
Fuerza dentro
del
Núcleo Central
COLUMNAS CON EXCENTRICIDAD DEBIDA A CARGAS
Uniones empotradas en acero
Alero en
voladizo
Con
columna
Columna
con base
Columna de iluminación.
Tecnópolis,
PBA
2011
ESTACION TERMINAL OMNIBUS La Rioja
• ..\Marcela La Rioja\LA
RIOJA TERMINAL\SANY0017.J
PG
• ..\Marcela La Rioja\LA
RIOJA TERMINAL\SANY0020.J
PG
Sistema de apoyos:
columnas circulares
FLEXOCOMPRIMIDAS
E1 Canciani
M.P.S.
FADU UBA 2014
18
SISTEMA DE APOYOS: COLUMNAS Y PORTICOS
SOLICITACIÓN AXIL FLEXIÓN COMPUESTA Y CORTE
Sistema de apoyos:
columnas circulares
19
RECIBIR / TRANSMITIR / RESISTIR
EI
Cátedra: Ing. J. M. CANCIANI
Marcela Patricia Suárez, Arq.
FADU-UBA 2015
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